git.sesse.net Git - x264/blob - encoder/set.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * set: h264 encoder (SPS and PPS init and write)
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003 Laurent Aimar
   5  * $Id: set.c,v 1.1 2004/06/03 19:27:08 fenrir Exp $
   6  *
   7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #ifdef HAVE_STDINT_H
  25 #include <stdint.h>
  26 #else
  27 #include <inttypes.h>
  28 #endif
  29 #include <stdlib.h>
  30 #include <stdio.h>
  31 #include <string.h>
  32 #include <stdarg.h>
  33
  34 #include "../x264.h"
  35 #include "../common/bs.h"
  36 #include "../common/set.h"
  37
  38 void x264_sps_init( x264_sps_t *sps, int i_id, x264_param_t *param )
  39 {
  40     sps->i_id               = i_id;
  41
  42     if( param->b_cabac || param->i_bframe > 0 )
  43         sps->i_profile_idc      = PROFILE_MAIN;
  44     else
  45         sps->i_profile_idc      = PROFILE_BASELINE;
  46
  47     sps->i_level_idc        = 21;               /* FIXME ? */
  48     sps->b_constraint_set0  = 0;
  49     sps->b_constraint_set1  = 0;
  50     sps->b_constraint_set2  = 0;
  51
  52     sps->i_log2_max_frame_num = 4;  /* at least 4 */
  53     while( (1 << sps->i_log2_max_frame_num) <= param->i_idrframe * param->i_iframe )
  54     {
  55         sps->i_log2_max_frame_num++;
  56     }
  57     sps->i_log2_max_frame_num++;    /* just in case */
  58
  59     sps->i_poc_type = 0;
  60     if( sps->i_poc_type == 0 )
  61     {
  62         sps->i_log2_max_poc_lsb = sps->i_log2_max_frame_num + 1;    /* max poc = 2*frame_num */
  63     }
  64     else if( sps->i_poc_type == 1 )
  65     {
  66         int i;
  67
  68         /* FIXME */
  69         sps->b_delta_pic_order_always_zero = 1;
  70         sps->i_offset_for_non_ref_pic = 0;
  71         sps->i_offset_for_top_to_bottom_field = 0;
  72         sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle = 0;
  73
  74         for( i = 0; i < sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle; i++ )
  75         {
  76             sps->i_offset_for_ref_frame[i] = 0;
  77         }
  78     }
  79
  80     sps->i_num_ref_frames = param->i_frame_reference + 1; /* +1 for 2 ref in B */
  81     sps->b_gaps_in_frame_num_value_allowed = 0;
  82     sps->i_mb_width = ( param->i_width + 15 ) / 16;
  83     sps->i_mb_height= ( param->i_height + 15 )/ 16;
  84     sps->b_frame_mbs_only = 1;
  85     sps->b_mb_adaptive_frame_field = 0;
  86     sps->b_direct8x8_inference = 0;
  87     if( sps->b_frame_mbs_only == 0 ||
  88         !(param->analyse.inter & X264_ANALYSE_PSUB8x8) )
  89     {
  90         sps->b_direct8x8_inference = 1;
  91     }
  92
  93     if( param->i_width % 16 != 0 || param->i_height % 16 != 0 )
  94     {
  95         sps->b_crop = 1;
  96         sps->crop.i_left    = 0;
  97         sps->crop.i_right   = ( 16 - param->i_width % 16)/2;
  98         sps->crop.i_top     = 0;
  99         sps->crop.i_bottom  = ( 16 - param->i_height % 16)/2;
 100     }
 101     else
 102     {
 103         sps->b_crop = 0;
 104         sps->crop.i_left    = 0;
 105         sps->crop.i_right   = 0;
 106         sps->crop.i_top     = 0;
 107         sps->crop.i_bottom  = 0;
 108     }
 109
 110     sps->b_vui = 0;
 111     sps->vui.b_aspect_ratio_info_present = 0;
 112
 113     if( param->vui.i_sar_width > 0 && param->vui.i_sar_height > 0 )
 114     {
 115         sps->vui.b_aspect_ratio_info_present = 1;
 116         sps->vui.i_sar_width = param->vui.i_sar_width;
 117         sps->vui.i_sar_height= param->vui.i_sar_height;
 118     }
 119     sps->b_vui |= sps->vui.b_aspect_ratio_info_present;
 120
 121     if( param->i_fps_num > 0 && param->i_fps_den > 0)
 122     {
 123         sps->vui.b_timing_info_present = 1;
 124         /* The standard is confusing me, but this seems to work best
 125            with other encoders */
 126         sps->vui.i_num_units_in_tick = param->i_fps_den;
 127         sps->vui.i_time_scale = param->i_fps_num;
 128         sps->vui.b_fixed_frame_rate = 1;
 129     }
 130     sps->b_vui |= sps->vui.b_timing_info_present;
 131 }
 132
 133
 134 void x264_sps_write( bs_t *s, x264_sps_t *sps )
 135 {
 136     bs_write( s, 8, sps->i_profile_idc );
 137     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set0 );
 138     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set1 );
 139     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set2 );
 140
 141     bs_write( s, 5, 0 );    /* reserved */
 142
 143     bs_write( s, 8, sps->i_level_idc );
 144
 145     bs_write_ue( s, sps->i_id );
 146     bs_write_ue( s, sps->i_log2_max_frame_num - 4 );
 147     bs_write_ue( s, sps->i_poc_type );
 148     if( sps->i_poc_type == 0 )
 149     {
 150         bs_write_ue( s, sps->i_log2_max_poc_lsb - 4 );
 151     }
 152     else if( sps->i_poc_type == 1 )
 153     {
 154         int i;
 155
 156         bs_write( s, 1, sps->b_delta_pic_order_always_zero );
 157         bs_write_se( s, sps->i_offset_for_non_ref_pic );
 158         bs_write_se( s, sps->i_offset_for_top_to_bottom_field );
 159         bs_write_ue( s, sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle );
 160
 161         for( i = 0; i < sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle; i++ )
 162         {
 163             bs_write_se( s, sps->i_offset_for_ref_frame[i] );
 164         }
 165     }
 166     bs_write_ue( s, sps->i_num_ref_frames );
 167     bs_write( s, 1, sps->b_gaps_in_frame_num_value_allowed );
 168     bs_write_ue( s, sps->i_mb_width - 1 );
 169     bs_write_ue( s, sps->i_mb_height - 1);
 170     bs_write( s, 1, sps->b_frame_mbs_only );
 171     if( !sps->b_frame_mbs_only )
 172     {
 173         bs_write( s, 1, sps->b_mb_adaptive_frame_field );
 174     }
 175     bs_write( s, 1, sps->b_direct8x8_inference );
 176
 177     bs_write( s, 1, sps->b_crop );
 178     if( sps->b_crop )
 179     {
 180         bs_write_ue( s, sps->crop.i_left );
 181         bs_write_ue( s, sps->crop.i_right );
 182         bs_write_ue( s, sps->crop.i_top );
 183         bs_write_ue( s, sps->crop.i_bottom );
 184     }
 185
 186     bs_write( s, 1, sps->b_vui );
 187     if( sps->b_vui )
 188     {
 189         bs_write1( s, sps->vui.b_aspect_ratio_info_present );
 190         if( sps->vui.b_aspect_ratio_info_present )
 191         {
 192             int i;
 193             static const struct { int w, h; int sar; } sar[] =
 194             {
 195                 { 1,   1, 1 }, { 12, 11, 2 }, { 10, 11, 3 }, { 16, 11, 4 },
 196                 { 40, 33, 5 }, { 24, 11, 6 }, { 20, 11, 7 }, { 32, 11, 8 },
 197                 { 80, 33, 9 }, { 18, 11, 10}, { 15, 11, 11}, { 64, 33, 12},
 198                 { 160,99, 13}, { 0, 0, -1 }
 199             };
 200             for( i = 0; sar[i].sar != -1; i++ )
 201             {
 202                 if( sar[i].w == sps->vui.i_sar_width &&
 203                     sar[i].h == sps->vui.i_sar_height )
 204                     break;
 205             }
 206             if( sar[i].sar != -1 )
 207             {
 208                 bs_write( s, 8, sar[i].sar );
 209             }
 210             else
 211             {
 212                 bs_write( s, 8, 255);   /* aspect_ration_idc (extented) */
 213                 bs_write( s, 16, sps->vui.i_sar_width );
 214                 bs_write( s, 16, sps->vui.i_sar_height );
 215             }
 216         }
 217
 218         bs_write1( s, 0 );      /* overscan_info_present_flag */
 219
 220         bs_write1( s, 0 );      /* video_signal_type_present_flag */
 221 #if 0
 222         bs_write( s, 3, 5 );    /* unspecified video format */
 223         bs_write1( s, 1 );      /* video full range flag */
 224         bs_write1( s, 0 );      /* colour description present flag */
 225 #endif
 226         bs_write1( s, 0 );      /* chroma_loc_info_present_flag */
 227
 228         bs_write1( s, sps->vui.b_timing_info_present );
 229         if( sps->vui.b_timing_info_present )
 230         {
 231             bs_write( s, 32, sps->vui.i_num_units_in_tick );
 232             bs_write( s, 32, sps->vui.i_time_scale );
 233             bs_write1( s, sps->vui.b_fixed_frame_rate );
 234         }
 235
 236         bs_write1( s, 0 );      /* nal_hrd_parameters_present_flag */
 237         bs_write1( s, 0 );      /* vcl_hrd_parameters_present_flag */
 238         bs_write1( s, 0 );      /* pic_struct_present_flag */
 239         bs_write1( s, 0 );      /* bitstream_restriction_flag */
 240     }
 241
 242     bs_rbsp_trailing( s );
 243 }
 244
 245 void x264_pps_init( x264_pps_t *pps, int i_id, x264_param_t *param, x264_sps_t *sps )
 246 {
 247     pps->i_id = i_id;
 248     pps->i_sps_id = sps->i_id;
 249     pps->b_cabac = param->b_cabac;
 250
 251     pps->b_pic_order = 0;
 252     pps->i_num_slice_groups = 1;
 253
 254     if( pps->i_num_slice_groups > 1 )
 255     {
 256         int i;
 257
 258         pps->i_slice_group_map_type = 0;
 259         if( pps->i_slice_group_map_type == 0 )
 260         {
 261             for( i = 0; i < pps->i_num_slice_groups; i++ )
 262             {
 263                 pps->i_run_length[i] = 1;
 264             }
 265         }
 266         else if( pps->i_slice_group_map_type == 2 )
 267         {
 268             for( i = 0; i < pps->i_num_slice_groups; i++ )
 269             {
 270                 pps->i_top_left[i] = 0;
 271                 pps->i_bottom_right[i] = 0;
 272             }
 273         }
 274         else if( pps->i_slice_group_map_type >= 3 &&
 275                  pps->i_slice_group_map_type <= 5 )
 276         {
 277             pps->b_slice_group_change_direction = 0;
 278             pps->i_slice_group_change_rate = 0;
 279         }
 280         else if( pps->i_slice_group_map_type == 6 )
 281         {
 282             pps->i_pic_size_in_map_units = 1;
 283             for( i = 0; i < pps->i_pic_size_in_map_units; i++ )
 284             {
 285                 pps->i_slice_group_id[i] = 0;
 286             }
 287         }
 288     }
 289     pps->i_num_ref_idx_l0_active = 1;
 290     pps->i_num_ref_idx_l1_active = 1;
 291
 292     pps->b_weighted_pred = 0;
 293     pps->b_weighted_bipred = 0;
 294
 295     pps->i_pic_init_qp = 26;
 296     pps->i_pic_init_qs = 26;
 297
 298     pps->i_chroma_qp_index_offset = 0;
 299 #if 0
 300     if( !param->b_deblocking_filter )
 301     {
 302         pps->b_deblocking_filter_control = 1;
 303     }
 304     else
 305     {
 306         pps->b_deblocking_filter_control = 1;
 307     }
 308 #endif
 309     pps->b_deblocking_filter_control = 1;
 310     pps->b_constrained_intra_pred = 0;
 311     pps->b_redundant_pic_cnt = 0;
 312 }
 313
 314 void x264_pps_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps )
 315 {
 316     bs_write_ue( s, pps->i_id );
 317     bs_write_ue( s, pps->i_sps_id );
 318
 319     bs_write( s, 1, pps->b_cabac );
 320     bs_write( s, 1, pps->b_pic_order );
 321     bs_write_ue( s, pps->i_num_slice_groups - 1 );
 322
 323     if( pps->i_num_slice_groups > 1 )
 324     {
 325         int i;
 326
 327         bs_write_ue( s, pps->i_slice_group_map_type );
 328         if( pps->i_slice_group_map_type == 0 )
 329         {
 330             for( i = 0; i < pps->i_num_slice_groups; i++ )
 331             {
 332                 bs_write_ue( s, pps->i_run_length[i] - 1 );
 333             }
 334         }
 335         else if( pps->i_slice_group_map_type == 2 )
 336         {
 337             for( i = 0; i < pps->i_num_slice_groups; i++ )
 338             {
 339                 bs_write_ue( s, pps->i_top_left[i] );
 340                 bs_write_ue( s, pps->i_bottom_right[i] );
 341             }
 342         }
 343         else if( pps->i_slice_group_map_type >= 3 &&
 344                  pps->i_slice_group_map_type <= 5 )
 345         {
 346             bs_write( s, 1, pps->b_slice_group_change_direction );
 347             bs_write_ue( s, pps->b_slice_group_change_direction - 1 );
 348         }
 349         else if( pps->i_slice_group_map_type == 6 )
 350         {
 351             bs_write_ue( s, pps->i_pic_size_in_map_units - 1 );
 352             for( i = 0; i < pps->i_pic_size_in_map_units; i++ )
 353             {
 354                 /* FIXME */
 355                 /* bs_write( s, ceil( log2( pps->i_pic_size_in_map_units +1 ) ),
 356                  *              pps->i_slice_group_id[i] );
 357                  */
 358             }
 359         }
 360     }
 361
 362     bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l0_active - 1 );
 363     bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l1_active - 1 );
 364     bs_write( s, 1, pps->b_weighted_pred );
 365     bs_write( s, 2, pps->b_weighted_bipred );
 366
 367     bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qp - 26 );
 368     bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qs - 26 );
 369     bs_write_se( s, pps->i_chroma_qp_index_offset );
 370
 371     bs_write( s, 1, pps->b_deblocking_filter_control );
 372     bs_write( s, 1, pps->b_constrained_intra_pred );
 373     bs_write( s, 1, pps->b_redundant_pic_cnt );
 374
 375     bs_rbsp_trailing( s );
 376 }
 377